县域普惠式创客教育实施模式与推进机制研究

杨金勇

关键词：创客教育;普惠;整体推进;教育公平

一、引言和综述

面向“教育现代化2035”和教育信息化2.0的新时代，信息技术与教育教学深度融合向纵深发展，创客教育以“创中学”的理念为引领[1]，借助技术装备在造物过程中发展创新精神与动手能力，从目标导向、学习过程、空间环境、效果评价等多方面凸显了创新人才培养的新路向[2]，对于促进核心素养发展[3]，培养面向21世纪的关键能力，造就创意创新创业型人才具有重要意义。当前，我国的创客教育在实践推进中面临着重投入轻应用、重设备轻教学、重动手轻动脑、系统性不足、教师能力不强、与常规课程教学融合不够、育人指向不明确等问题[4][5]。在沧源这样地处边疆的少数民族地区，区域整体推进是创客教育得以发展和普及的基础，是促进教育公平、提升区域创新能力的根基[6]。通过实施普惠式创客教育为创新教育教学模式、促进育人方式转变、增强教育创新能力、加快边疆民族山区实现教育信息化和教育现代化开辟了新路径。

创客教育的思想源头发端于杜威在20世纪初倡导的“做中学”的教育实践;20世纪80年代以后，伴随着信息技术教育应用日益广泛和深入，皮亚杰的学生、LOGO语言的创始人佩珀特（SeymourPapert）提出了“创中学”（Learning by Making）的理念，为创客教育奠定了思想基础[7];进入21世纪，伴随着信息技术产业的新发展、特别是互联网创业文化的兴起及其与教育实践的不断融合，创客教育终于登上了历史舞台。早期的创客教育以信息技术支撑下的创意造物为中心，其后逐渐开始向科学、数学、技术、工程等多学科领域扩展，与STEM教育的融合日益明显[8]，并在创客空间建设、创客教师培养、创客教学模式创新等方面取得了一系列进展。创客教育空间建设在整合集成各種软硬件创客技术装备、实现实体空间和虚拟空间有机融合的基础上日益展现出开放性的特征，即从孤立封闭的学校教育的技术环境向开放多元的产业实践的真实场景迁移[9]，进而拓宽了创客教育所覆盖的知识领域和实践场景。创客教师培养越来越重视如何基于真实的创客教育实践场景让创客教师在娴熟掌握各种创客技术工具和装备基础上获得创客教育活动设计与项目实施和评估的能力[10]，其背后潜在的更为深层之基本假设是：创客教师在创客教育中培养创客之前，首先自己要成为一个创客[11]。在创客教学模式创新方面，以“创中学”的思想为引领，引入和发展了一系列独具造物特色的创客教学模式，如基于设计思维的创客教育[12]、基于复杂性科学的创客教育模式建构[13]、基于情境认知的创客教育实施路径[14]，如此等等。

创客教育尽管发端于新锐的互联网文化，但其实践的触角却深入了从城市到乡村的每一个角落，成为现代化进程中实现教育优质均衡发展的一部分。在我国的台湾省，就有乡村中学在STEM教育的项目式学习中开展了创客教育的实践探索，并取得了良好效果。相关研究表明，历经两年时间，不仅教师的教学方式实现了从“以教师为中心”向“以学生为中心”的根本性转变，而且学生的学习方式也发生了巨大变化，学习能力得到了明显提升，无论是在同伴合作还是在师生交互，以及实践技能、学习态度、学业成就等方面都有优异的表现[15]。在印度，也有很多乡村学校开展了创客教育的工作坊，致力于通过诸如修修补补、虚拟原型、理解设计和用户交互之类的活动促进学生高阶思维能力和21世纪核心素养的发展，也取得了不错的效果[16]。在中国偏远地区的乡村学校，也有很多创客教育实践，但目前相关研究还很少，大部分学术研究是基于城市等发达地区。但各国的实践和研究均表明，在乡村地区结合自身经济社会发展和教育改革创新的实际开展创客教育，对于增进家长对学校教育的认可，降低学生的辍学率，提升学业成就，培养创新人才，具有重要意义。

二、边疆民族山区开展创客教育面临的现实挑战

云南省沧源佤族自治县位于我国西南边陲，是一个由原始社会直接过渡到社会主义社会的民族直过区、中缅边境山区、革命老区县，近年来民族教育事业快速发展，办学能力进一步增强，但受经济社会发展水平和文化传统影响，教育创新能力仍然比较薄弱，在实现教育公平和提升教育质量上还面临着一系列严峻挑战。创客教育和传统的教育教学相比，需要投入更多资源，对各方面条件的要求也更高。在沧源这样的边疆民族山区整体推进创客教育还面临着一系列挑战。总体来说，主要包括以下几个方面。

1.缺乏开展创客教育的空间环境与技术装备

创客教育的开展需要相应空间环境支持。创客空间建设并不一定需要投入重金购置昂贵的成套技术装备和工具，最重要的是环境是否具有开放性，是否具有知识和经验的共享性，是否能够让学生在这样的环境中获得足够和及时的帮助，通过培育一种创新的文化来增进创造性和好奇心[17]，促进跨学科协同和积极主动的自我导向型学习[18]。边疆民族地区学校经费较少甚至没有经费，如何在经费有限的情况下，通过各种渠道汇聚资源，打造线上线下有机融合、共享开放的创客空间，为普惠式创客教育的开展提供空间环境和技术装备，是亟需解决的一个基本问题。

2.缺少能够胜任创客教学的优良师资队伍

创客教育作为一种技术支持下的创新教育，对教师能力与素质的要求比传统教育更高。边疆民族地区教育发展水平相对落后，除了资源投入不足以外，更重要的是教师队伍的整体素质还不高，特别是接受创客教育专门培训的教师很少，普遍缺乏开展创客教育所需的跨界融合、多学科知识素养和跨学科教学能力，以及设计与建造、技术装备操作和使用、整合性设计、课程设计与开发、教学和评估策略应用等方面的技能[19]。在具备了基础条件之后，如何培养一支能够胜任创客教育的教师队伍成为推进普惠式创客教育的关键。

3.缺乏成体系、高质量的创客教育课程资源

课程是教育的基本载体。创客课程是创客教育教学生态系统中不可或缺的一个基础组成部分，科学、系统、合理的创客课程可以和空间技术环境、优良师资队伍实现良好匹配，以及与既有学科教学体系的无缝衔接，有效保证教育目标的达成[20]。然而，创客教育课程和传统学科课程又有很大不同，它没有国家统编教材，个性化更强，更加强调学科综合性和工具适配性。但目前的现实是大部分创客课程都由创客空间建设方或套件工具提供商定制提供。硬件厂商开发的课程大多以技术说明书的形式呈现，没有按照课程标准的内容和要求编写，教育价值有待提高，而且往往和硬件工具捆绑售卖，价格昂贵，扩展性有限。

三、普惠式创客教育的基本原则与实施模式构建

由于区域经济社会发展不平衡的限制，创客教育在不同区域也展现出不同发展态势与特色。在像沧源这样的边疆民族山区开展创客教育，不能像北上广深等一线城市那样，必须根据经济社会发展水平和教育资源投入的能力走自己的道路，形成自己的特色，解决自己的问题。为此，我们没有选择大多数地方采取的以竞赛或兴趣为导向的精英式教育路线，而是提出了普惠式创客教育的发展思路。

普惠式创客教育，遵循的是教育公共服务的普遍主义原则，强调的是创客教育教学活动对于县域内每一所学校、每一个学科、每一位教师和每一个学生的可及性，注重政府和学校对创客教育和相关支持服务肩负的公共责任，以教育平等和公正为目标导向，通过全方位的干预来寻求创客教育普及与教育改革发展创新之间的和谐。

1.普惠式创客教育实施模式构建

面对边疆民族山区开展创客教育的现实挑战，通过多年实践，我们探索构建了普惠式创客教育实施模式，如图1所示。普惠式创客教育立足三个基本支撑，分别是创客数字化学习共享空间、创客教学教研共同体和创客校本课程与资源;普惠式创客教育开课形式含四个基本层次，即大班编程课、小班人工智能课、兴趣社团和竞赛交流，构成了一个点面结合、金字塔式的结构，既实现了面向全体学生的普惠教育，又兼顾了资质优良学生的特殊发展需求。在价值追求上，普惠式创客教育有两个基本目标：一是支撑学科教学，二是提升核心素养。因普惠式创客教育面向的是全体学生，因此需要把对学科教学的支撑放在第一位，只有这样才能大规模提升学生的学业成就，改进教育质量，服务教育教学改革大局。在支撑学科教学的基础上，通过教学模式和学习方式的创新转变，促进学生包括传統的读、写、算（3R）和批判性思考、创造、合作、交流等（4C）21世纪关键能力在内的核心素养发展，培养和造就21世纪需要的创意创新创业型人才。

2.创客学习空间建设

创客数字化学习共享空间为创客教育提供了基本的空间环境和技术工具。数字化学习共享空间是进入21世纪以后，在信息技术的参与下，学习环境构建与发展的新形态[21]。我们从实际需求和现有条件出发，按照示范型创客空间+简易型创客空间进行布局，在全县范围内选择中心校建设了示范型、开放性的创客数字化学习共享空间，集成了开展创客教育所需的基本软硬件技术工具与装备，配备了相应的人力资源，村小、教学点等小规模学校利用现有计算机教室等功能教室，对其进行简易布置，使其成为简易型创客空间，再通过信息化手段实现中心校创客空间与周边学校和教学点数字化教室的整合，构造形成了一个开放性、共享性、网络化的创客数字化学习共享空间，为在县域内普遍开展创客教育提供了基本的空间环境与技术工具支撑。借助信息技术作支撑，打破学校和区域的地理界限，促进创客教育资源的广泛传播，实现获取教育资源的机会平等[22]。

3.创客师资队伍建设

基于数字化学习共享空间，要抓好普惠式创客教育，还需要培育一支胜任力好的师资队伍。在创客教师队伍的培养上，基于沧源正在开展的教育信息化建设工作，主要是依托“三个课堂”应用中的“名师课堂”，组建创客教育名师工作室，围绕真实的创客教学开展基于网络的虚拟教研，打造创客教学教研共同体，实现名师引领下教育教学隐性知识与经验的流动、共享和传递。此外通过网络与省内外多个区域高水平创客教学共同体结对，开展帮扶协作与指导，推动本地创客教学教研共同体成长。从实践共同体的视角看，创客教学教研共同体具有以下三个基本特征：第一，在推进创客教育的共同事业中展现出开放的思想与自主的创新;第二，在创客教学和教研的双向参与中形成互惠式的伙伴关系，并进行持续性的角色变换;第三，在基于数字化学习共享空间的教育教学实践中实现对各种工具和资源的充分共享与应用[23]。

4.创客课程资源建设

在建设有质量的创客教育课程资源上，以培育创客教学教研共同体为基础，引入外部智力资源，盘活本地师资力量，组建由专家引领、本地参与、企业支持的课程资源建设团队。沧源师资整体水平相对落后，大部分创客教师是一专多能型教师，兼任多个学科的教学任务，教学常规事务多、课时多、任务重，其教育创新能力与课程开发要求还不相适应。针对这一现实情况，从创客教育组织推进角度，我们在创客教育课程资源建设总体上采取了引入、消化、吸收、创新的发展策略。在创客教育普及初期，大班教学更倾向于直接引用外部成熟课程作为备授课的依据和指导。在创客教育深化阶段，兴趣社团或竞赛式教学更倾向于校本课程开发建设，以满足个性化、本地化需求。在校本课程开发实践中，我们改变了传统上把教材与教案分开的做法，把教学内容和教学设计二者整合在一起，形成教材与教案一体化的新课程形态，同时解决了“教什么”和“怎么教”的问题。在创客教育实践中，教师对课程与教学活动的设计参与不够，既影响了教师能力提升，也导致学生学习质量不高。通过让教师参加专家引领下的校本课程研发，可以同时解决这两个方面的问题。

5.创客教育教学体系建设

在以上三大支撑的基础上，形成了金字塔型的普惠式创客教育教学体系。这一体系主要包括大班编程课、小班人工智能课、兴趣社团和竞赛交流。大班编程课是在企业技术力量和资源支持下，在小学3—6年级普及开课，主要技术环境为计算机机房+网络教学平台+微型智能硬件，在网络环境下开展大班教学，学习过程在教学平台中呈现，运行结果在教学平台和微型智能硬件中呈现。大班编程课是成本最小、环境简易、最容易普及、效果所见即所得最快的创客教育教学活动，在边疆民族山区完全可以普及。小班人工智能课是在企业技术力量和资源支持下，选取试点学校和班级，或者建立兴趣社团，采取线上与线下结合的混合式教学，针对中小学不同学段设置初级、中级、高级三种水平的人工智能课程，通过“专递课堂”和“名师课堂”，开展教研备课、课堂教学、工作坊实践。在以上两种形式的基础上，我们还以兴趣社团和竞赛交流等为载体，为学有余力且兴趣高的学生提供更有挑战和更复杂的学习任务，通过问题项目化、项目课程化的超循环，推动普惠式创客教育实现持续性的螺旋式上升，在大规模提升学生跨学科素养和动手能力的基础上，培养更优秀的创造性人才。

普惠式创客教育在教学组织形式上有两个基本特点：一是大班普及，二是常规授课。很多地方的创客教育都是以社团课的方式开展的，参与的都是一些基础比较好、素质比较高的学生，这样只有一部分人从中受益。大班普及则以班级为单位成建制地组织开展创客教育教学活动，覆盖的不是少部分学生而是全体学生，这样就可以让全体学生都从中受益。在大班普及的基础上，普惠式创客教育采取的是常规授课模式。和社团课相比，常规授课的课时是固定的，课时数量也有了保障。

四、整体推进普惠式创客教育的机制创新

在实践中有一种观点认为创客教育高大上，只有条件好的发达地区才能够开展。但事实上，创客教育作为一种新的教育形态，在各种不同条件的地区都可以推行，最重要的是要结合本地经济与社会发展、特别是教育发展的现实状况与需求，以创新的思想理念引领，同时通过体制机制创新保证新的思想理念能够落地实施进而生根发芽，形成自己的特色。城市有城市的创客教育，乡村有乡村的创客教育，边疆有边疆的创客教育，山区有山区的创客教育。在长期的实践探索中，我们逐渐形成了一套与沧源经济社会发展和教育改革创新现实相匹配、具有地方特色的体制机制，为普惠式创客教育在县域内的全面推进提供源源不断的动力支持，也为其他区域整体推进普惠式创客教育提供了有益借鉴。

1.形成合力：县域推动、项目带动、企业拉动、学校主动的“四动”机制

在县域推动上，县教育体育局下发文件、多次召开推进实施研讨会，对开展普惠性创客教育进行顶层设计与战略规划，制定具体的工作方案和实施路线。在项目带动上，结合国家在沧源实施脱贫攻坚和乡村振兴战略的具体任务，实施了6个项目，实现了创客空间技术环境和应用实践在县域范围内的全覆盖。在企业拉动上，先后获得了7家行业企业支持，开展教育捐赠和精准扶贫活动，组织了10期送培到县服务，培训创客指导教师400余人次，有力支撑了专业化创客师资队伍建设和发展。中央电教馆援建一间县级创新学习中心，各校建立简易型创客空间。在学校主动上，各实验校积极主动开展创客教育教学实践探索，形成了具有校本特色、多样化的创客教育教学模式。通过县域推动、项目带动、企业拉动、学校主动，我们在多方协同的过程中整合汇聚了一切可以利用的资源和力量，形成了在全县范围内开展普惠性创客教育的巨大合力。

2.引入外脑：邀请领域专家和企业技术人员持续提升本地可持续发展能力

教师是创客教育成功实施和常态化发展的关键因素。大量研究表明，创客教育的实施要求教师必须在教学法上做出转变，包括有关创客资源、工具和过程方面的知识，以及支持学生在造物过程中把创意转化为现实的策略和对学生先行知识与兴趣的把握[24]。沧源县本没有专业化的创客教师，只能从信息技术教师、科学教师、数学教师中慢慢培养和发展。要让本地教师具备这些能力，只有先借助于来自外部的智力支持。为了培养本土化创客教师队伍，我们通过各种方式将行业企业技术人员和领域专家团队请进来，送培到县，持续开展基于真实场景的实操培训，提高教师创客教学实施能力。除专题培训外，我们还在“三个课堂”应用实践中通过“专递课堂”“名师课堂”等形式，利用网络化手段开展名师引领下的创客教育教学与科研活动。在实践中我们还发现，发达地区在专任创客师资的打造和培养上更具备条件，但在创客教育和学科教学的深度融合上则存在较多问题，而在乡村学校中由于普遍存在一专多能的“全科型”教师，他们一旦掌握了创客教育教学的基本方法后，反而更加有利于创客教育和学科教学进行整合实施。

3.营造氛围：举办多样化的创客活动，形成鼓励创新创造的文化

文化是教育最重要的源泉。创客教育的可持续发展，受各种社会文化因素的影响[25]，推进创客教育，需要营造一种跨界融合和创新创造的文化氛围。通过活动和比赛开拓创客教师的视野，促进学生学习交流，营造鼓励创新、崇尚创造的良好氛围，可以为普惠性创客教育的可持续发展注入不竭动力。在过去几年的实践中，我们通过举办全县中小学创客竞赛，系统展示了普惠性创客教育实施的阶段性成果，一批体现创客教育的跨界融合和创新创造精神、设计新颖、实用性强的作品脱颖而出。沧源县与常州市天宁区人民政府建立创客教育共建合作区，成为全国首个区县政府层面的创客教育共建区，为创客教育跨区域交流提供了制度化安排，并抓住“中国教育发展基金会—戴尔‘互联创未来项目实践案例征集和交流机会，积极选派项目校教师参加全国项目区县交流活动。县级教育行政部门与腾讯教育合作，共同组织青少年编程追梦营沧源分营地活动，与IBM合作共同组织实施编程思维训练教师交流和人工智能课程线下交流活动。多样化的教师和学生活动，不仅让师生开阔视野，增长见识，更加激发了内生动力，还营造了崇尚创新的校园文化。

五、结语

通过实施普惠式创客教育，沧源县开出了大班编程课、小班人工智能课、兴趣社团和竞赛交流为主要代表的四类创客教育课程，培养了一支具有多学科教学背景的创客师资队伍，初步建立了推进实施创客教育的长效机制，教师观念转变明显，特别是为从小抓創新教育、培养学生信息素养开辟了新天地。普惠式创客教育为边疆民族山区教育改革增添了活力，激发了教育改革的内生力量。多年的实践探索表明，普惠式创客教育在边疆民族山区不仅可以落地，而且在投入有限、资源不足、师资薄弱的情况下，只要有设计合理的应用模式和切实有效的推进机制，就一定能让山区乡村的孩子同样享受到人工智能信息时代带来的新理念、新技术、新成果。